Теоретическая часть
Поверхностное натяжение жидкости определяется по формуле:
(1)
где Fпн - сила поверхностного натяжения; l - длина границы свободной поверхности.
или 
(2)
где d - внутренний диаметр капельницы.
Уравнение (2) подставим в уравнение (1) и получим:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ЛР – 4 |
(3)
На каплю действуют две силы: сила тяжести (Fm) и сила поверхностного натяжения (Fпн). Капля отрывается при условии, если Fm ≥ Fпн. Пусть Fm = Fпн, тогда
(4)
где mk - масса одной капли воды.
Уравнение (4) подставим в уравнение (3), получим:
(5)
Практическая часть
1. Определить
| Ц.Д.(весов)= | Δп.п. (весов)= |
2. Подготовить таблицу для записи результатов измерений и вычислений
| ρ, кг/м3 | g, м/с2 | d, м | n | m, кг | m1, кг | m2, кг | m3, кг | mk, кг | σ н/м | σcp, н/м |
3. Занести в таблицу справочные данные плотности воды и ускорения свободного падения.
4. Измерить диаметр d отверстия шейки капельницы с точностью до 0,1 мм. Замер занести в таблицу.
5. Взвесить пустой сосуд m1с точность до 0,01 г.
6. Набрать в капельницу определенный объем холодной дистиллированной воды. Действуя на капельницу с постоянной силой (Внешнее усилие, действующее на капельницу, компенсирует избыточное атмосферное давление, создающееся при отрыве капли.), отсчитать 25 капель.
|
|
|
7. Взвесить сосуда с 25 каплями m2, последовательно с (25+15)=40 каплями, с (40+30)=70 каплями воды.
8. Определить массу mk капли по результатам трёх опытов
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ЛР – 1 |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
, (1)
mk1 =
mk2 =
mk3 =
где n - число капель всосуде с водой;
mk- масса одной капли воды, кг.
2. Вычислить коэффициент поверхностного натяжения σ для каждого опыта по формуле
, (2)
σ1 =
σ2 =
σ3 =
σср =
где mk ·g – вес одной капли, который в момент отрыва капли, численно равен силе поверхностного натяжения, Н;
πd – длина окружности отверстия капельницы, численно равная длине свободной поверхности жидкости в капле, м.
3. Определить среднее значение коэффициента поверхностного натяжения σср.
4. Привести вычисления в отчёте, данные внести в таблицу
5. Рассчитать погрешность измерения.
6. Сделать вывод по результатам работы.
Контрольные вопросы
1. Почему капля - шар?
2. Из крана самовара падают капли, когда капли более тяжелые? Когда вода горячая или уже остыла?
|
|
|
3. Почему бывает трудно налить жидкость в пузырек с узким горлышком?
4. Почему мокрую одежду труднее снимать, чем сухую?
5. Почему наполненное водой сито протекает, если коснуться дна рукой?
Литература
Дмитриева В.Ф., Физика. - М.: Издательский центр «Академия», 2013, гл. 7. § 7.1-7.3.
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 25; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!